计算机网络（第三版） 胡亮 课后习题 第七章答案

1、在OSI模型中，哪几层协议称为高层协议？

会话层、表示层和应用层统称为OSI高层。

2、TCP/IP协议中的应用层与OSI应用层有什么区别？

TCP/IP协议中的应用层是指OSI中的高层，即会话层、表示层和应用层。OSI应用层只是指应用层。

3、Internet中主机的地址有哪些类型？为什么不只使用一种地址编制机制？

Internet中主机的地址有五种类型，分别是A类、B类、C类、D类和E类。它们的区别在于网络号和主机号的长度，以及网络号的最高位数。不同类型的地址适用于不同规模的网络。

为什么不只使用一种地址编制机制呢？因为这样可以更有效地利用IP地址空间，避免浪费或不足。
例如，如果只使用A类地址，那么每个网络最多可以有1677万个主机，但是很多小型网络并不需要这么多主机，而且A类地址也只有128个可用的网络号。如果只使用C类地址，那么每个网络最多可以有254个主机，但是很多大型网络需要更多的主机，而且C类地址也只有209万个可用的网络号。

4、什么是DNS？它有什么作用？

DNS（Domain Name Server）是Internet域名系统，作用是将域名翻译成IP地址。

5、说明HOSTS方式的缺点。

1. 通信量和负载：SRI——NIC在网络通信量和处理负载的开销过大；
2. 名字冲突：在HOSTS中不能有两台相同名字的主机；
3. 一致性：在一个不断扩充的网络中，维护HOSTS文件的一致性越来越困难。

6、什么是名字服务器？说明其工作过程。

名字服务器担任DNS客户机/服务器机制中的服务器部分，它负责维护数据库中某个分段的信息，并使其可供客户解析器进行访问。

工作过程：

1. 名字服务器收到客户机发来的查询；
2. 服务器解析查询请求，若是对本域数据的查询，则查找本地数据库；
3. 从本域数据库中返回所查找的数据；
4. 服务器解析查询请求，若是对非本域数据的查询，则首先查找本地缓存；
5. 从本地缓存中返回所查找的数据；
6. 若2与4未查找到数据，则从DNS配置文件中获取参考域名服务器或根域名服务器地址；
7. 返回查询数据或者其他域名服务器地址。

7、举例说明DNS的子域代理机制。

1. 客户机想edu.cn域名服务器发出域名解析请求，以获得域名www.jlu.edu.cn
2. edu.cn域名服务器发觉所请求的地址已经代理出去，于是返回jlu域名服务器的IP地址；
3. 客户机向jlu.edu.cn域名服务器查询www.jlu.edu.cn的IP地址
4. 客户机用查询而得到的IO地址想www.jlu.edu,cn的IP地址202.198.16.80
5. 客户机用查询而得的IP地址想www.jlu.edu.cn发出http请求；
6. 吉林大学www服务器接收请求，并返回结果给客户机

8、比较DNS中“域”和“区”的区别

域大于区，区是指域中出去代理出去的子域所含有的域名和数据之后余下的部分。域是指各代理域+未代理域+本层名字的解释

9、说明DNS中重复解释和递归解释的工作过程。

重复解释：在重复解释中，名字服务器仅简单的将它所知道的最好答案返回给查询者即可，不需要额外的查询。被查询的名字服务器检索其本地数据（包括缓存中的数据），来找寻所要求的数据。如果名字服务器没有找到所需的数，它将尽力返回可以帮助查询者继续解释过程的答案。例如，一些更靠近被搜索数据的名字服务器的名字和地址。

递归解释：递归解释是当名字服务器收到递归查询时，所使用的的解释过程。递归查询将绝大部分的负担放在一单一的名字服务器上。在递归的解释中，解释器（客户端程序）将域名的递归查询请求发送给名字服务器。名字服务器只能返回查询到的数据结果，或者返回所要查询的数据类型不存在以及所要查询的域名不存在等错误信息。运维查询时递归类型的，这时名字服务器不能返回其他名字服务器的地址。

没有在本地服务器找到地址时，继续查询其他服务器，被查询的名字服务器可以发送一个递归查询给其他名字服务器，从而迫使他们找到答案并返回。

10、比较DNS服务和ARP服务的异同点

DNS和ARP都是用来进行地址翻译的协议。

DNS进行主机名与IP地址之间的翻译，也就是应用层地址到网络层地址的翻译。而ARP进行IP地址与MAC地址之间的翻译，也就是网络层地址到链路层地址的翻译。

DNS提供全局性的地址服务，全世界主机的名字与其IP地址的翻译都是通过单一的DNS系统提供的；而ARP提供的是一个局域性地址映射极值，服务的范围是在一个LAN上。

DNS通过专门的DNS服务器进行翻译服务，而ARP作为一个软件模块驻留在每台主机或者路由器的每个适配器接口中。

11、一个电子邮件系统由哪些部分组成？

主要由三部分组成，用户代理（UA）,邮件服务器（Email Server）以及电子邮件使用的协议，如SMTP和POP3

用户代理： 用户于电子邮件的接口，在大多数情况下就是在用户机中运行的程序，通过一个友好的界面来发送和接收邮件。包括撰写、显示、处理等功能。

邮件服务器： 电子邮件系统的核心构建。邮件服务器的功能是发送和接受邮件，同时还要向发信人报告邮件传送的情况。

电子邮件协议： 邮件服务器之间，用户代理和邮件服务器之间需要两个不同的协议。一个协议用于发送邮件，比如SMTP；另一个协议用于接受邮件，如邮局协议（POP,Post Office Protocal）

12、举例说明POP协议和IMAP协议的工作原理，并比较区别。

POP协议是一种简单的协议，它只允许用户将邮件从服务器下载到本地计算机，然后在本地进行编辑。下载后，邮件通常会从服务器上删除（除非特殊设置）。这样的缺点是用户不能在多个设备上同步查看邮件，也不能在服务器上管理邮件文件夹。

IMAP协议是一种更先进的协议，它允许用户在服务器上直接查看和操作邮件，不需要下载到本地。用户可以在服务器上创建、删除或重命名邮件文件夹，也可以在多个设备上同步查看邮件。IMAP协议还支持部分下载和搜索邮件内容的功能。
总之，IMAP协议比POP协议更灵活、更复杂、更适合移动办公的需求。

13、SMTP协议在传送邮件时，需要几个步骤？

邮件传送主要包括3个阶段： 建立连接 、 邮件传送 和 终止连接 。

   建立连接阶段：1.当SMTP客户端每隔一定时间对邮件缓存扫描一次，如发现有邮件，就使用SMTP的熟知端口号25与接收方的邮件服务器的SMTP服务器建立TCP连接。2.接收方SMTP服务器发出“220 Service ready"告诉客户端它已经准备好接收邮件。若服务器未就绪，它就发送代码421（服务器不可用）。3.客户发送HELO报文，并使用它的域名地址标志自己。目的是：用来把客户的域名通知服务器，值得注意的是， 在TCP的连接建立阶段，发送方和接收方都是通过它们的IP地址来告诉对方的 。（HELO报文是最初的，用户名和密码都不加密。现在改为EHLO，用户名和密码都进行base64编码发送）4.服务器响应代码250（请求命令完成）或根据情况的其他一些代码。报文传送阶段：在SMTP客户与服务器之间建立连接后，发件人就可以与一个或多个收件人交换单个的报文了。若收件人超过一个，则下面步骤3和步骤4将重复进行。1.客户发送MAIL FROM报文介绍报文的发送者。它包括发送人的邮件地址（邮箱名和域名，如house@qq）。这个步骤是必要的：因为可以给服务器在返回差错或报文时的返回邮件地址 。2.服务器响应代码250（请求命令完成）或其他适当的代码。3.客户发送RCPT（收件人）报文，包括收件人的邮件地址，RCPT命令的作用是 ： 先弄清接收方系统是否已经准备好接收邮件的准备，然后才发送邮件，这样做视为了避免浪费通信资源，不至于发送了很长的邮件以后才知道是因地址错误 。4.服务器响应代码250或其他适当的代码。5.客户发送DATA报文对报文的传送进行初始化，DATA命令表示要开始传送邮件的内容了。6.服务器响应代码"354 Start mail input: end with ."或其他适当的报文（如421 服务器不可用，500 命令无法识别）。7.客户用连续的行发送报文的内容。每一行的行结束时输入 . ，即回车换行.回车换行，表示邮件内容结束。8.服务器响应代码（250 请求命令完成）或其他适当的代码。值得注意的是：虽然SMTP使用TCP连接试图使邮件的传送可靠，但它并不能保证不丢失邮件。也就是说，使用SMTP传送邮件只能说可以可靠地传送接收方的邮件服务器，在往后的情况就不知道了。接收方的邮件服务器也许会出故障，使收到的服务器全部丢失（在收件人读取信件之前）。终止连接在报文传送成功后，客户就终止连接。包括如下步骤：1.客户发送QUIT命令。2.服务器响应221（服务关闭）或其他代码。在连接终止阶段后，TCP连接必须关闭。

14、使用SMTP协议传送邮件时，一个邮件一般需要几个邮件服务器的转发。

一封邮件在通过SMTP协议传送时，经常需要经过多个邮件服务器的转发，直到到达最终的收件人所在的邮件服务器为止。通常情况下，邮件需要至少经过两个邮件服务器的转发：发件人所在的邮件服务器和收件人所在的邮件服务器。如果邮件中间需要经过其他邮件服务器的中转，那么需要经过的邮件服务器就更多了。

15、什么是MIME协议，它对SMTP协议的主要扩充是什么？

MIME（Multipurpose Internet Mail
Extensions）协议是一种标准，它允许电子邮件包含不同类型的数据，比如文本、图片、音频和视频等。MIME协议通过在邮件中添加多种数据类型的标头（header）和界定符（boundary），使得邮件可以携带各种类型的附件。

MIME协议的主要扩充是允许在邮件中添加非ASCII字符，从而能够支持多种语言的邮件内容，并增加了邮件内容的扩展性。MIME协议对SMTP协议进行了扩充，使得SMTP协议可以传输包含附件的邮件，使得邮件内容更加丰富、多样化。

16、什么是FTP协议？

文件传输协议，用于两台异构的主机间进行传送文件。

17、TFTP协议的主要特点是什么？

TFTP协议的主要特点包括以下几个方面：

1. 简单：TFTP是一个非常简单的协议，其通信过程中只有少量的控制信息交换，因此TFTP实现起来比较容易。

2. 轻量级：TFTP的数据包比较小，且协议本身不需要复杂的逻辑处理，因此资源占用比较少。

3. 无状态：TFTP协议是无状态的，即服务器不需要保存与客户端的连接状态，每个传输都是相互独立的。

4. 支持文件传输：TFTP协议主要用于文件传输，可以方便地上传或下载文件。

5. 不安全：TFTP协议不提供任何加密或认证机制，因此数据传输的安全性较差，容易受到攻击。

综上所述，TFTP协议是一种简单、轻量级、无状态、支持文件传输但不安全的协议，常用于网络中的文件传输场景。

18、 FTP协议需要几个端口，并说明其作用。

FTP协议需要两个端口，一个是命令端口，另一个是数据端口。命令端口用于发送和接收控制信息，如用户名、密码、文件名等。数据端口用于传输文件内容

19、什么是FTP的断点续传？并说明其使用场合。

FTP的断点续传是指在下载或上传时，将文件分成多个部分，每个部分使用一个线程进行传输，如果遇到网络故障或其他原因中断了传输，可以从已经完成的部分开始继续传输，而不需要从头开始

FTP的断点续传功能适用于大文件的传输，可以提高效率和可靠性，避免因为网络波动或其他意外导致的重复传输

20、什么是超文本？

超文本是一个信息管理技术，它能根据需要吧可能在地理上分散存储的电子文档信息相互链接，人们可以通过一个文档中的超链接指针打开另一个相关的文档。

21、什么是URL，举例说明其组成格式。

统一资源定位器，（Uniform Resource
Locator）是专门为表示网络上资源位置而设的一个编码方式，他可以帮助用户在因特网上的信息海洋中获取到所需要的资料。

组成部分： 传输协议 : //主机IP地址或主机域名/资源所在路径或者文件名

22、 什么是HTTP协议，为什么说它是一个无状态的协议

HTTP协议：在因特网上传送超文本的通信协议。
为什么无状态:web服务器在发送用户要求的网页过程中，并不存储任何有关客户端的状态信息。

23、举例说明HTTP协议持续连接和非持续连接的概念。

非持续连接：服务器在发送每个对象过后都要关闭TCP连接。每个TCP连接只传输一对请求和响应报文。

持续连接：服务器在完成一次HTTP报文交互后继续保持连接，统一客户端和服务器之间后继的请求和响应报文可以在原来的连接上进行。

24、说明Web浏览器的组成部分

Web浏览器是一种应用程序，它可以访问和显示Web资源，如网页、图片、视频等。Web浏览器的组成部分可以

分为以下几个方面：

用户界面（User Interface）：用户界面是浏览器提供给用户的操作和交互的部分，包括地址栏、导航栏、标签栏、书签栏、菜单栏等。

浏览器引擎（Browser Engine）：浏览器引擎是浏览器的核心部分，它负责控制渲染引擎和用户界面之间的通信，以及处理用户事件、管理子进程等。

渲染引擎（Rendering Engine）：渲染引擎是浏览器用来解析和显示Web资源的部分，它可以将HTML、CSS和JavaScript等代码转换为可视化的网页。渲染引擎有时也被称为“浏览器内核”。不同的浏览器可能使用不同的渲染引擎，如IE使用Trident，Firefox使用Gecko，Chrome和Safari使用WebKit等。

网络（Networking）：网络是浏览器用来与服务器通信的部分，它实现了HTTP、HTTPS、FTP等协议，负责请求和接收Web资源。网络模块还可以实现缓存、代理、安全等功能。

JavaScript解释器（JavaScript Interpreter）：JavaScript解释器是浏览器用来执行JavaScript代码的部分，它可以通过DOM和CSSOM接口来修改网页内容和样式，实现动态效果和交互功能。不同的浏览器可能使用不同的JavaScript解释器，如Chrome使用V8，Firefox使用SpiderMonkey等。

XML解析器（XML Parser）：XML解析器是浏览器用来解析XML文档的部分，它可以将XML文档转换为DOM树，供渲染引擎或JavaScript解释器使用。XML解析器通常是一个通用的可复用的组件，有标准化的接口。
显示后端（Display Backend）：显示后端是浏览器用来绘制图形和窗口原语的部分，它提供了用户界面控件、字体、图像等资源，并调用操作系统或硬件提供的图形接口进行显示。

数据持久层（Data Persistence）：数据持久层是浏览器用来存储各种数据的部分，包括书签、历史记录、Cookie、证书、缓存等。数据持久层一般使用数据库或文件系统来实现

25、举例说明静态文档和动态文档

静态文档：文档的内容不随访问时间而改变，用户对静态文档的每次读取所得到的结果都是相同的。
动态文档：在浏览器访问web服务器是才由应用程序动态创建，由于对浏览器每次请求的响应都是临时生成的，与用户可以通过动态文档所看到的内容需要不断变化。

26、说明流行的Web服务器结构。

web服务器、中间件和数据库组成。

27、什么是CGI，并说明其主要功能。

CGI是通用网关接口，用于HTML网页和各种数据库系统之间架起沟通的桥梁。